海绵城市建设下的城市道路设计
来源:用户上传
作者:张磊
摘 要：国内城市由于各种原因，其雨季道路排水能力大多不足以应对雨季极端天气的排水需求。随着海绵城市的理念以及实际建设的深入开展，利用海绵城市的建设理念和技术加强城市道路排水能力成为解决该问题同时兼顾城市生态的一项重要举措。文章分析了当前道路排水存在的问题，对道路规划低影响开发设施适用性，城市道路结构设计和横断面设计提出了建议。
关键词：道路排水;海绵城市;低影响开发;道路横断面
1 绪论
城市道路是城市空間的重要组成，按照《城市用地分类与规划建设用地标准》中的规划指标，城市道路与交通设施用地占城市建设用地比例为10-25%，较大的占有比例使得城市道路在海绵城市的建设中扮演着至关重要的角色。目前伴随着城市城建规模的不断发展扩大，城市范围内绝大部分道路变为了硬化地面，从而削弱了地面对于雨水的吸收与渗透。近年来，在降雨量较大且较为集中的城市中，雨季的城市内涝、区域积水等现象层出不穷。其中城市道路系统“渗、滞、蓄、净、用、排”的作用被长期忽略，没有得到有效利用，其潜力尚待挖掘。
2 城市道路排水存在的问题
（1）排水不畅，下渗强度较小，地表径流大幅增加。传统的城市道路路面结构设计，更多的倾向于防止雨水的下渗而造成对道路结构的破坏，采用不透水的硬化路面材料。这就将雨水的疏排工作交给了市政雨水管网承担，而由于多种原因，我国大部分城市市政道路雨水的排水能力相对较差，在集中强降雨等极端天气条件下，大量雨水滞留地面，从而又增加了地表径流量，造成城市雨季内涝等现象。
（2）侧重于市政管网收水，地下水补充不足。如上所述，城市道路的雨水疏排更多的交由市政管网收水，后由市政管网汇集到泵站提升至河道排放。阻断了雨水直接补充地下水的途径，使城市地下水位难以回升，长期以往地下就会出现“水土不平衡”。这势必使得城市道路绿地等不能有效的滞蓄水资源，城市内部地下水补充不足，造成城市地面沉降、内陷等生态环境和地质问题。
（3）绿化带蓄水能力弱。目前大部分市政道路绿化带的普遍设计方法是凸起式绿化带，即绿化带由侧石围砌成高于车行道的形式，高度在20cm左右。车行道横坡向外侧倾斜，雨水至道路雨水口后汇入雨水管系统。凸起式的绿带无法做到有效蓄留雨水，相反，绿带内的绿化植物却需要因经常性的浇灌而成为道路用水大户，每年都消耗大量水资源，加剧了我国水资源严重短缺的现状。
3 市政道路低影响开发设施
低影响开发（LID）是一种强调通过源头分散的小型控制设施，维持和保护场地自然水文功能、有效缓解不透水面积增加造成的洪峰流量增加、径流系数增大、面源污染负荷加重的城市雨水管理理念，20世纪90年代在美国马里兰州开始实施。低影响开发模式应用在市政道路设计中时，其设计原则与措施如下：
道路交通规划要提出各等级道路低影响开发控制目标，依据海绵城市总体建设目标，结合各地的实际情况，对快速路、主干路、次干路、支路等各级道路分别提出年径流总量控制率、绿地率、下沉式绿地率、透水铺装率等规划指标。交通规划应对道路铺装、下沉绿地、生物滞留带、植草沟、人工湿地等低影响开发设施提出规划指引。
4 城市道路透水结构设计
相对于传统的路面结构设计，海绵城市的路面结构主要有两种形式，全透水路面结构和半透水路面结构。在实际设计中采用何种形式，要重点考虑路基路面结构的强度和稳定性以及所在区域的地表径流量。当所在区域路基土渗透性不高，地下水位较高，雨水滞留路基后易对结构的强度和稳定性产生较大影响时，不宜采用全透水结构的路面材料。相反，当所在区域路基土渗透性较好，雨水可以实现较快下渗，地下水位较低时，适宜采用全透水路面材料。
5 城市道路横断面设计
城市道路的海绵城市建设应注意对场地内雨水源头控制的要求，以及与规划、周围现状地物相符合、相协调。其中下沉式绿化用地对于路面径流的蓄存、净化和消纳作用明显，在道路横断面的设计中要考虑设置在低处。同时为了达到预期效果，这部分绿化带的宽度应适当加宽，增加渗透面积。并结合规划用地条件，因地制宜调整道路红线。根据不同道路红线宽度及断面形式，采用不同方案：
方案1：道路断面形式为“单幅路”断面，设置绿化带。绿化带采用下凹式绿地+渗井+溢流井+浅埋侧石，人行道采用透水砖。方案2：道路断面形式为“单幅路”断面，设置绿化带。道路面层边部设置集水管，人行道采用透水砖，雨水井口处设置截污挂篮，机动车道或非机动车道采用透水沥青路面。方案3：道路断面形式为“三幅路”断面，设置侧分带和绿化带。侧分带采用下凹式绿地+渗井+溢流井+开孔侧石，非机动车道采用彩色全透水混凝土连续铺面，人行道采用透水砖。方案4：道路断面形式为“四幅路”断面，设置中央分隔带、侧分带和绿化带。侧分带中设置S型卵石沟，并布置溢流井+开孔侧石;非机动车道采用彩色全透水混凝土连续铺面，人行道采用透水砖。方案5：道路断面形式由“单幅路”及“四幅路”断面组成。“单幅路”断面：人行道采用透水铺装，同时设置雨水花园。“四幅路”断面：侧分带采用下凹式绿地+渗井+溢流井+开孔侧石，非机动车道采用彩色全透水混凝土连续铺面，人行道采用透水砖。方案6：道路断面形式为“四幅路”断面，设置中央分隔带、侧分带和绿化带。侧分带内均设置植草沟+渗井+溢流井+开孔侧石，非机动车道及人行道均采用全透水式铺装。
6 结语
城市道路在城市用地系统中占有较大比例，也是易受城市雨洪内涝灾害影响的关键点。因此在城市道路的规划以及设计阶段中，应充分重视其海绵城市系统的建立，对于解决城市灾害、合理利用水资源、改善城市人居环境都有着重要的意义。
参考文献：
[1]郭猛.基于海绵城市理念的城市道路横断面设计研究[J].规划设计，2019（11）.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15266539.htm
